CZ20021609A3 - Systém k řízení samohybného vozidla a samohybné vozidlo - Google Patents

Description

Systém k řízení samohybného vozidla a samohybné vozidlo

Oblast techniky

Vynález se týká systému k řízení samohybného vozidla. Vynález se dále týká samohybného vozidla, které je opatřeno přijímacím a vyhodnocovacím zařízením polohových signálů, takže může stále přijímat informace o souřadnicích svého stanoviště.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu EP 0 782 723 B1 je známé takové samohybné vozidlo, které může automaticky sledovat mobilní vysílací zařízení. Tímto samohybným vozidlem může být golfový vozík s golfovými holemi, který sleduje hráče golfu, nesoucího vysílací zařízení. Jak vozík, tak i mobilní vysílací zařízení jsou opatřeny přijímacím a vyhodnocovacím zařízením, které obsahuje počítač, pro satelitem řízený polohovací systém. Mobilní vysílací zařízení předává prostřednictvím vysokofrekvenčního přenosného vysílače v pravidelných časových intervalech svou polohu do vozidla, které tuto polohu porovná s vlastní polohou a z toho vypočítá dráhu, kterou musí urazit.

Vynález se nezabývá problémem spočívajícím v tom, že samohybné vozidlo má při svém pohybu sledovat mobilní vysílací zařízení, nýbrž v tom, že vozidlo musí přesně urazit předem stanovenou dráhu (nebo více drah).

Podstata vynálezu

Tento problém řeší systém k řízení samohybného vozidla, podle vynálezu, jehož podstatou je, že do datové paměti vozidla se vloží polohová data zvolené dráhy z místa startu do cílového místa, vozidlo samočinně projede tuto předem stanovenou dráhu později tak, že ve výchozím bodě přijme z polohovacího systému příslušný polohový signál o své aktuální poloze, tento polohový signál porovná s uloženou polohou místa startu a - když se polohová data neshodují - vypočítá z toho směr a vzdálenost k místu startu a tuto dráhu ujede, načež přijímá za sebou následující polohová data svých aktuálních poloh a vždy vypočítá směr a vzdálenost k nejbližší poloze uložené v paměti a urazí příslušnou dráhu.

Uvedený problém dále řeší samohybné vozidlo, které obsahuje přijímací zařízení polohových signálů, vyhodnocovací zařízení opatřené počítačem pro vyhodnocování přijmutých polohových dat, paměťové zařízení pro ukládání polohových dat, hnací zařízení a řídicí zařízení, pomocí něhož vozidlo projede polohami předem stanovené dráhy.

Výhodná provedení vynálezu jsou uvedena v závislých patentových nárocích.

Příklady provedení vynálezu

Systém k řízení samohybného vozidla podle vynálezu tedy zahrnuje následující kroky: vozidlo nejprve projede, s výhodou pomocí řídicí osoby, zvolenou dráhu z místa startu do cílového místa, přičemž vozidlo přijímá s výhodou v pravidelných časových intervalech o délce například 1 s polohové signály z polohovacího systému a tyto polohové signály uloží v datové paměti jako posloupnost dat. Tímto způsobem má vozidlo v paměti uloženy souřadnice libovolně těsně u sebe se nacházejících bodů dráhy, kterou má urazit.

Do rámce vynálezu rovněž spadá skutečnost, že polohová data dráhy, která má být uražena, se vkládají přímo, respektive přímo naprogramují, aniž by k tomu bylo zapotřebí tuto dráhu projet.

Pro automatické projetí této naprogramované dráhy přijme vozidlo polohový signál o aktuální poloze, který počítač vozidla porovná s naprogramovanou polohou místa startu dráhy, která má být uražena. Nejsou-li obě polohy shodné, vypočítá se směr a vzdálenost k místu startu, načež řídicí zařízení vozidla toto vozidlo ovládá tak, aby dojelo do místa startu.

Vozidlo přijímá v předem stanovených časových odstupech z polohovacího systému polohová data týkající se jeho aktuální polohy, která se vždy porovnají s nejbližší v paměti uloženou polohou nacházející se na dráze, která má být uražena. Bod za bodem se vypočítává směr a vzdálenost k nejbližší předem stanovené poloze, přičemž hnací zařízení i řídicí zařízení jsou v činnosti tak, aby vozidlo urazilo předem naprogramovanou dráhu.

Tím, že vozidlo přijímá z polohovacího systému v krátkém časovém sledu signály, z nichž vyhodnocovací zařízení vypočítává vždy aktuální neboli skutečnou polohu vozidla, může vozidlo sledovat v paměti uložené polohy požadované dráhy, kterou má urazit, s větší přesností, protože odchylky od požadované dráhy se vždy zjistí a zkorigují.

Polohovacím systémem, jehož signály vozidlo přijímá, může být například satelitní navigační systém, jakož globální polohovací systém GPS. Systém podle vynálezu může dále obsahovat stacionární referenční vysílač, který rovněž vysílá polohový signál do vozidla, takže jeho vyhodnocovací zařízení může korigovat polohová data obdržená ze satelitního navigačního systému, takže mohou být korigovány nepřesnosti polohových dat satelitního navigačního systému, nacházející se v rozsahu několika metrů, a vozidlo stále vypočítává své přesné polohové souřadnice.

Pomocí systému podle vynálezu může například transportní vozidlo nebo i sekačka trávy přesně projet zvolenou dráhu v požadované době, aniž by za tím bylo zapotřebí pomoci obsluhující osoby.

Podle dalšího provedení vynálezu je vozidlo opatřeno čidly, která mohou rozpoznat překážky nacházející se v jeho cestě. Tato čidla mohou být provedena například jako mikrovlnné/ultrazvukové a/nebo infračervené vysílače.

Když se na dráze, kterou má vozidlo urazit, nachází překážka, například zvíře nebo odstavené vozidlo, podle vynálezu se vozidlo s výhodou zastaví a po předem stanovenou dobu v této klidové poloze setrvá a ve své jízdě pokračuje teprve tehdy, dokud není překážka odstraněna. Pro případ, že se to nestane, může řídicí zařízení vést vozidlo po definované odchýlené dráze kolem této překážky, přičemž na základě dalšího přijmutého polohového signálu a aktuální poloze se zjistí cesta k nejbližšímu bodu stanovené dráhy uloženému v paměti, který se nachází za překážkou.

Nově vzniklé překážky se objíždějí v bezpečném odstupu, zatímco pevné překážky, nacházející se ve stanovené dráze stále, se objíždějí v potřebné vzdálenosti.

Když vozidlo určí svou polohu pomocí satelitního navigačního systému, může ve volném prostoru urazit jen předem stanovenou dráhu. Podle vynálezu se v této souvislosti navrhuje, aby místo satelitního navigačního systému byl použit místní polohovací systém, který například pomocí čtyř referenčních vysílačů pokryje určitý prostor, jako například tovární halu nebo halu nákupního střediska, a tím v tomto prostoru geograficky definuje každý bod. Přitom uvnitř budovy vysílají například čtyři antény impulsy, které jsou přijímacím a vyhodnocovacím zařízením vozidla vyhodnocovány pro určení jeho příslušných souřadnic v tomto prostoru způsobem stejným jako u satelitního navigačního systému. Pomocí tohoto místního polohovacího systému může například velký čisticí stroj projet halu po předem stanovené dráze nejprve pomocí řídicí osoby, přičemž polohová data této dráhy se uloží v paměti stroje, načež potom tento velký čisticí stroj tuto dráhu přesně projede, aniž by k tomu bylo zapotřebí řídicí osoby.

Takový místní polohovací systém s vlastními referenčními vysílači však může být použit i ve volném prostoru, například na golfovém hřišti nebo v zahradě, takže je možno upustit od použití satelitního navigačního systému. Místní polohovací systém může být použit i tehdy, když vozidlo má automaticky sledovat pohyblivý vysílač.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Systém k řízení samohybného vozidla, vyznačující se tím, že

   a) do datové paměti vozidla se vloží polohová data zvolené dráhy z místa startu do cílového místa,

   b) vozidlo samočinně projede tuto předem stanovenou dráhu později tak, že bl) ve výchozím bodě přijme z polohovacího systému příslušný polohový signál o své aktuální poloze, tento polohový signál porovná s uloženou polohou místa startu a

   - když se polohová data neshodují - vypočítá z toho směr a vzdálenost k místu startu a tuto dráhu ujede, b2) načež přijímá za sebou následující polohová data svých aktuálních poloh a vždy vypočítá směr a vzdálenost k nejbližší poloze uložené v paměti a urazí příslušnou dráhu.
2. 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok a) se provede tím, že polohová data dráhy, která má být uražena, se přímo naprogramují.
3. 3. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok a) se provede tím, že al) vozidlo projede zvolenou dráhu z místa startu do cílového místa a a2) vozidlo přitom v časových intervalech přijímá polohové signály z polohovacího systému, které ukládá v datové paměti.
4. 4. Systém podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že polohovacím systémem je satelitní navigační systém, jako globální polohový systém GPS.
5. 5. Systém podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vozidlo dále přijímá polohové signály ze stacionárního referenčního vysílače a z toho zjišťuje svá korigovaná přesná polohová data.
6. 6. Systém podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že polohovacím systémem je místní polohovací systém.
7. 7. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že vozidlo projede dráhu uvnitř budovy.
8. 8. Systém podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vozidlo zjišťuje pomocí čidel překážku v dráze.
9. 9. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že vozidlo se po zjištění překážky zastaví.
10. 10. Systém podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že vozidlo překážku nacházející se v dráze objede po předem naprogramované dráze.
11. 11. Samohybné vozidlo podle jednoho z nároků 1 až 10, které obsahuje přijímací zařízení polohových signálů, vyhodnocovací zařízení opatřené počítačem pro vyhodnocování přijmutých polohových dat, paměťové zařízení pro ukládání polohových dat, hnací zařízení a řídicí zařízení, pomocí něhož vozidlo projede polohami předem stanovené dráhy.